Дифференцировка зародышевых листков

Дифференцированный на три эмбриональные закладки зародышевый материал дает начало всем тканям и органам развивающего зародыша. Расположение глав­нейших из них, так называемых осевых органов, намеча­ется уже в процессе гаструляции.

В теле зародыша, покрытого эктодермой (наружный зародышевый лист), на дорсальной (спинной, верхней) стороне формируется нервная трубка, под ней из энтодермы (внутренний зародышевый лист) - хорда и кишечная трубка.

Каждый зародышевый лист дает начало только опре­деленным органам. Из эктодермы развиваются ткани нервной системы. Нервная система у хордовых закладыва­ется дорсально. Нервная пластинка в составе эктодермы растет интенсивнее остальных участков и затем прогиба­ется, образуя желобок. Размножение клеток продолжается, края желобка сливаются, образуя нервную трубку, кото­рая тянется- вдоль. На переднем конце нервной трубки формируется головной мозг. Отростки нервных клеток центральных отделов нервной системы образуют перифе­рические нервы.

Кроме того, из эктодермы развиваются эпидермис и его производные (ногти, волосы). Из энтодермы раз­виваются эпителиальная ткань, выстилающая органы пищеварительной, дыхательной и частично мочеполовой систем, органы желудочно-кишечного тракта, в том числе печень и поджелудочная железа.

Миотом дает начало спинной мускулатуре, нефронотом - органам выделения и половым железам (гонадам). Остальные органы развиваются из мезодерма - среднего зародышевого листа. Клетки, образующие висцеральные и париетальные листки спланхнотома, являются источни­ком эпителиальной выстилки вторичной полости тела - целома.

За счет элементов склеротома развивается хрящевая, костная и соединительная ткань, образующая вокруг хорды осевой скелет. Дерматом дает начало соединительной ткани внутренних органов, кровеносным сосудам, гладкой мус­кулатуре кишечника, дыхательных и мочеполовых путей.

В образовании сердца принимает участие также вис­церальный листок спланхнотома. Железы внутренней секреции имеют различное происхождение: одни из них развиваются из закладок нервной системы, другие - из энтодермы. Надпочечники и половые железы являются производными мезодермы.

Органогенез завершается в основном к концу эмбрио­нального периода развития. Однако дифференцировка и усложнение органов продолжаются и в постэмбриональ­ном периоде.

Лекция 11.

Наследственность и изменчивость.

Понятие о наследственности и изменчивости

Генетика изучает закономерности наследствен­ности и изменчивости. Наследственность и изменчивость - основные свойства живой материи.

Наследственность - свойство организмов повторять в ряде поколений сходные признаки и обеспечивать спе­цифический характер индивидуального развития в опре­деленных условиях среды.

Благодаря наследственности родители и потомки имеют сходный тип биосинтеза, определяющий сходство в химическом составе тканей, характере обмена веществ, физиологических отправлениях, морфологических при­знаках и других особенностях. Вследствие этого каждый вид организма воспроизводит себя из поколения в поко­ление.

Изменчивость - явление, противоположное наслед­ственности. Заключается в изменении наследственных задатков, а также в вариабельности их проявлений в про­цессе развития организмов при взаимодействии с внешней средой.

Наследственность и изменчивость тесно связаны с эво­люцией. Новые свойства организма появляются только благодаря изменчивости, но она лишь тогда может играть роль в эволюции, когда появившиеся изменения сохраня­ются в последующих поколениях, т. е. наследуются.

Передача наследственных свойств осуществляется в процессе размножения. Размножение, в свою очередь, обусловлено делением клетки. При половом размножении передача наследственных свойств осуществляется через половые клетки (гаметы) - яйцеклетки и сперматозоиды.

При размножении спорообразованием единственный носитель наследственных свойств - спора, при вегетатив­ном размножении - соматические клетки.

Понятие о генах

Элементарные единицы наследственности - гены, представляющие собой отрезки молекулы ДНК. Каждый ген определяет последовательность аминокислот водном из белков, что приводит к реализации тех или иных признаков в онтогенезе особи.

Гены, определяющие развитие одного и того же при­знака и расположенные в одних и тех же локусах гомоло­гичных хромосом, называются аллельными парами. Аллели одного и того же гена, детерминирующие одинаковое состояние признака, - изоаллели.

Гены - факторы, обеспечивающие при определенных условиях развитие тех или иных проявлений признаков. Если в обеих гомологичных хромосомах находятся аллельные гены, кодирующие одинаковое состояние признака, то такой организм является гомозиготным, если кодируются различные состояния признака, то организм гетерозиготный. Совокупность всех наследственных факторов организма (генов) в диплоидном наборе хромосом ядра - генотип. Совокупность всех признаков и свойств организма - фенотип. Фенотип обусловлен генотипом, но внешняя среда, в которой реализуется генотип, может в значительной степени изменить его проявление. Пределы, в которых в зависимости от условий среды изменяются фенотипические проявления генотипа, являются нормой реакции.

Процесс передачи наследственной информации от одного поколения к другому называется наследованием.

Наследственность - общее свойство живого, которое одинаково проявляется у всех организмов, обусловливает хранение и репродукцию наследственной информации, обеспечивает преемственность между поколениями.

Наследование - способ передачи наследственной информации, который может изменяться в зависимости от форм размножения.

При бесполом размножении наследование осуществля­ется через вегетативные клетки и споры, чем обеспечива­ется большое сходство между материнскими и дочерними поколениями.

При половом размножении наследование осуществля­ется через половые клетки. Сходство между родителями и детьми в этом случае меньше, чем в предыдущем, однако имеет место большая изменчивость, следовательно, обес­печивается гораздо более богатый материал для отбора и процесса эволюции.